微量量熱法研究金銀花與灰氈毛忍冬對志賀痢疾桿菌生長代謝的影響(一)
摘要:采用微量量熱法從生物熱活性角度,對金銀花與山銀花的生物指紋圖譜進行比較研究。本文以山銀花中的灰氈毛忍冬為例,考察不同濃度的金銀花與灰氈毛忍冬提取液對志賀痢疾桿菌的抑制作用和產(chǎn)熱規(guī)律。以產(chǎn)熱曲線和熱動力學(xué)參數(shù)為評價指標,客觀地表征金銀花與灰氈毛忍冬對志賀痢疾桿菌生長代謝的影響,并對實驗結(jié)果做了相似性分析。結(jié)果顯示,金銀花與灰氈毛忍冬有很強的抑制志賀痢疾桿菌作用且兩者有很好的相似性。生物評價應(yīng)與化學(xué)分析法相結(jié)合來控制中藥質(zhì)量,來共同確保中藥的安全有效。
金銀花 (Lonicerae japonicae Flos, 中文名 Jinyinhua, Lj.F),來源于忍冬 (Lonicera japonica Thunb.) 的花蕾。作為一種著名的傳統(tǒng)中草藥,在臨床上用于治療癰腫、疔瘡、丹毒、急性痢疾、咽炎、上呼吸道感染和溫病發(fā)熱等[1-5]。忍冬在山東省廣泛栽培。山銀花 (Lonicerae Flos, 中文名 Shanyinhua, L.F),來源于灰氈毛忍冬 (Lonicera macranthoides Hand.-Mazz)、紅腺忍冬 (Lonicera hypoglauca Miq.) 和華南忍冬 (Lonicera confusa DC.) 的花蕾。傳統(tǒng)上,它們的花蕾被用作清熱藥和解毒藥[3,6],在湖南省廣泛栽培。
在2005年版《中國藥典》專著中,忍冬被記載為金銀花的唯一來源,而其他3種忍冬屬植物首次被記錄為山銀花的來源[7]。在2000年版及以前版本的《中國藥典》專著中,所有這4種都被記載為金銀花,但在2005年版《中國藥典》專著中,它們被分為兩類。忍冬、灰氈毛忍冬、紅腺忍冬和華南忍冬屬于忍冬科,作為金銀花在中國已使用了數(shù)百年。關(guān)于它們是否應(yīng)分為兩類存在激烈討論。一些專家認為,山銀花可用于臨床,以避免中藥資源的浪費。在防治流感的中藥中,金銀花發(fā)揮著重要作用。然而,由于資源短缺,很難滿足巨大的臨床需求。山銀花的產(chǎn)量遠高于金銀花,因此,如果能用山銀花作為金銀花的替代品,金銀花的資源短缺問題將得到解決。為了解決這個問題并為它們的臨床應(yīng)用提供證據(jù),本文首次對它們的生物活性進行了比較研究。
微量量熱法是一種定量、廉價且多功能的方法,用于測量物理、化學(xué)和生物學(xué)中的各種反應(yīng)。它是表征細胞生長過程的通用分析工具,已廣泛用于研究藥物與培養(yǎng)細胞之間的相互作用[8-11]。當(dāng)微生物活性發(fā)展受到各種物質(zhì)影響時,會產(chǎn)生熱效應(yīng)流,該熱效應(yīng)流直接與各種來源釋放的能量增加或減少相關(guān)。該方法僅需了解初始和最終的能量狀態(tài),并且與生物體和反應(yīng)途徑無關(guān)。此外,可以通過長時間連續(xù)記錄信號來輕松跟蹤慢速反應(yīng),而無需任何系統(tǒng)干擾。
在本文中,不同于傳統(tǒng)的化學(xué)成分測定,采用了一種動力學(xué)且精確的方法——微量量熱法,專注于微生物生長的能量變化。應(yīng)用該方法研究了金銀花和灰氈毛忍冬對志賀痢疾桿菌生長的作用。
材料與方法
儀器 使用 Thermal Activity Monitor (TAM) Air 等溫量熱計(Thermometric AB,瑞典),一種八通道熱導(dǎo)量熱計,用于在等溫條件下測量毫瓦范圍內(nèi)的熱流,所有通道集中在一個可移動的塊中,用于測量受金銀花和灰氈毛忍冬影響的代謝產(chǎn)熱輸出。記錄產(chǎn)熱曲線直至信號返回基線[12]。
材料與試劑 志賀痢疾桿菌菌株由中國典型培養(yǎng)物保藏中心(武漢大學(xué),武漢 430072,中華人民共和國)提供。志賀痢疾桿菌在乳糖肉湯(LB)培養(yǎng)基中生長,該培養(yǎng)基每升含 5 g NaCl、10 g 蛋白胨和 5 g 牛肉提取物。用 1 mol·L?1 NaOH 和 1 mol·L?1 HCl 將培養(yǎng)基 pH 調(diào)節(jié)至 7.0-7.2,并在 121℃ 下滅菌 30 分鐘。根據(jù)微量熱法監(jiān)測,滅菌后的培養(yǎng)基未顯示放熱現(xiàn)象,表明在此情況下培養(yǎng)基未發(fā)生氧化。
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